电流传感器IC有不同的解决方案,主要分为两类:第一类集成了带电导体,第二类必须设计有外部磁芯。带有集成带电导体的电流传感器的集成电路中,有两个封装可用于测量50至200A的LR和CB电流。于使用了集成的带电导体,因此这些集成电路必须与测得的电流串联连接。了减少集成导体的能量消耗,导体的电阻非常低(LR外壳中为200μΩ,CB外壳中为100μΩ),因此有必要了解这些集成电路会受到各种电流的影响直流电,短路,浪涌电流或其他故障情况。性能。

计人员可以通过这种方式设计电路板的布局和保护功能,以优化电流传感器的性能并了解应用的边界条件。文评估了CB包(图1)和LR包(图2)。择Allegro IC电流传感器,并对其热性能进行两项测试:瞬时大电流脉冲测试和恒定DC电流测试。第一个测试中,外壳载有定义的电流脉冲,并在两个边界条件下测量时间:芯片温度超过最大结点温度(165°C)的时间和芯片温度超过最大结温的时间。并当前导体。第二项测试中,盒子承载恒定的直流电,并记录稳态下晶体温度的升高。
注意,测试取决于印刷电路板的设计。本文的所有测试中,均将器件焊接到标准Allegro评估板上(见图3和4)。于PCB的布局以及附近其他设备的影响,电路板的热性能可能会发生很大变化。电流小于150A时尤其如此。些测试的目的是为测试设备的热性能提供一般指导。必须在要使用的特定应用中检查每个包装的热性能。以通过遵循一些基本的布局准则来获得卡的热性能。

设计Allegro电流传感器集成电路的PCB配置时,有几个关键要素有助于改善热性能。中包括:在焊盘区域的位置周围定义一组秘密的热过孔;在电流路径的正下方放置几层金属以加速散热;以及安装散热器元件尽可能靠近设备加热(见图5)。使用的评估板是一个8层板,每层2盎司铜。常不必使层重量大于2盎司,因为PCB布局的设计非常精确,并且已经考虑了其热性能要求。LR和CB箱的高电流脉冲测试是在几个峰值电流水平下进行的。有数据都是在25°C的环境温度下获得的。6仅显示了LR盒测试的结果,因为实验室设备的最大载流量仅为700 A ,这不足以合并CB框。考图6,绿色区域是安全的工作区域(这意味着未超过最高结温)。色区域表示已经超过最高结温,但电流导体尚未跳过的区域。
LR盒的高电流脉冲测试结果表明,当电流达到300A时,超过最高结温需要2秒钟以上。
675A的电流条件下,熔点和超过最大结温的时间点几乎同时发生,间隔约为100毫秒。LR和CB盒已经过直流承载能力测试。试结果如图7所示。个封装的当前负载能力的测试结果非常出色。CB箱的当前运输容量大于LR箱的当前运输容量;但是,LR情况更小,并且载流导体两端的电阻增加了一倍,因此该结果在预期范围内。LR盒在50 A直流电下的温升仅为20°C。B盒在100 A DC电流下的温升也为20°C。

以在25°C的环境温度下获得,但可以在任何工作温度下使传感器降额使用。应用笔记中的测试结果表明,LR和CB盒的热性能非常好。LR盒可以承载大电流,特别是因为它的尺寸仅为6.4 mm×6.4 mm×1.5 mm。CB外壳较大,具有很好的载流能力,恒温阀芯可以承受200 A的直流电,而温度仅升高约85°C。文的数据可用作Allegro电流传感器IC的设计指南,还可用于减少超过应用工作温度范围的直流电流。
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